7.3. Здания, возводимые на просадочных грунтах.

Особенности просадочных грунтов. Промышленные здания и сооружения нередко приходится возводить на просадочных грунтах, широко распространенных на территории России. В отличие от обычных, просадочные грунты, находящиеся в напряженном состоянии от внешней нагрузки и собственной массы, при замачивании дают дополнительную деформацию, называемую просадкой. К просадочным грунтам относят лёссы, лёссовидные суглинки, супеси, покровные суглинки и некоторые другие.

Просадочные грунты имеют повышенную пористость, иногда превышающую 50 % общего объема грунта. Помимо пор, которые обусловлены формой и размерами частиц, в просадочных грунтах имеются видимые невооруженным глазом макропоры, представляющие собой цилиндрические трубочки диаметром 0,5–2 мм и пронизывающие толщу грунта, как правило, в вертикальном направлении. Макропоры разрушаются при воздействии воды на грунт, приводя к просадкам, иногда во много раз превышающим величины осадок фундаментов от действия на них нагрузки.

Просадочные грунты с их большими и обычно неравномерными деформациями могут повредить или разрушить конструкции здания, если не предусмотрены специальные мероприятия.

Просадочность грунтов строительной площадки устанавливают на основе результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и исследований, а также путем изучения местного опыта строительства. В зависимости от возможности проявления просадки грунта от его собственной массы при замачивании грунтовые условия строительных площадок подразделяют на два типа: I тип, для которых просадка не превышает 5 см; II тип, когда возможна просадка более 5 см.

При проектировании сооружений на просадочных грунтах сначала намечают предварительные размеры фундаментов на естественном основании без учета просадочных свойств грунтов, а затем определяют возможную величину просадки при замачивании с целью выбора вида основания, фундаментов и мероприятий, обеспечивающих прочность, устойчивость и эксплуатационную надежность зданий.

Если возможная величина просадок превышает допустимые величины, то применяют строительные, водозащитные или конструктивные мероприятия. Эти мероприятия выбирают на основе технико-экономического анализа с учетом грунтовых условий, возможной величины просадки, а также особенностей и назначения возводимого объекта, вероятности замачивания основания и взаимосвязи с соседними объектами и коммуникациями.

Строительные мероприятия. К строительным мероприятиям относят устранение просадочных свойств грунтов (подготовка основания) и прорезку просадочных грунтов фундаментами.

В зависимости от толщины слоя просадочные свойства грунтов основания устраняют четырьмя способами:

– уплотнением грунтов тяжелыми трамбовками. Этот способ, позволяющий устранить просадочные свойства грунта в пределах слоя 1,5–3,5 м, используют при толщине просадочного грунта до 5 м;

– устройством грунтовой подушки из местных глинистых или других грунтов. Такой способ применяют в тех случаях, когда уплотнить грунт тяжелыми трамбовками невозможно из-за повышенной его влажности. Просадочные свойства грунта под подушкой при этом не устраняются;

– глубинным уплотнением грунта грунтовыми сваями. Сваи уплотняют всю толщину просадочного грунта и устраивают их при его толще до 18 м;

– предварительным замачиванием грунтов основания. Этим способом устраняют просадочные свойства грунта только в нижних слоях, начиная с глубины 5–9 м при толщине просадочного грунта более 10 м. Для полного устранения просадочности грунта (непосредственно с отметки заложения фундаментов) способ предварительного замачивания комбинируют с вышеизложенными или другими проверенными способами (силикатизацией, термическим упрочнением и т. п.).

7.4. Строительство в районах с жарким климатом. К ним относятся, в основном, районы, расположенные южнее 45-й параллели, а также некоторые районы Кавказа, специфическими мероприятиями являются рациональная ориентация оконных проемов и защита помещений от избыточной солнечной радиации. Для снижения уровня радиационных воздействий рекомендуют окраску и отделку стен и покрытий зданий материалами светлых тонов и другие защитные устройства, соответствующие местным условиям: увеличенные свесы кровель, солнцезащитные экраны и козырьки над оконными проемами, лоджиями, балконами и т. п. Важнейшее мероприятие – применение конструкций стен и покрытий, исключающих перегрев зданий летом. В этих целях применяют, например, слоистые конструкции стен и покрытий с продухами, расположенными за теплоотражающими экранами. В продухах обеспечивают движение наружного воздуха, что способствует охлаждению конструкций в условиях летнего перегрева.

Вопросы:

1. Какие меры следует предусматривать для обеспечения необходимых эксплуатационных качеств и долговечности зданий и сооружений?

2. Какие принципы могут быть приняты для использования оснований здания в вечномерзлых грунтах?

3. Какие устройства предусматриваются для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии?